Перечислим открытия Леонардо в области технических и естественных наук: ему принадлежит идея пирамидального парашюта, модель спирального пропеллера (вариант современного). Наблюдая за природой, он стал знатоком в области ботаники, первым описал законы филлотаксиса (расположение листьев на стебле), гелиотропизма и геотропизма (законы влияния солнца и гравитации на растения), открыл способ определять возраст деревьев по годовым кольцам. Он был знатоком в области анатомии, первым описал клапан правого желудочка сердца, демонстрировал анатомирование. Его рисунки доныне помогают студентам понять строение человеческого тела, поскольку он показывал объект в четырех видах, со всех сторон, создал систему изображения органов и тел в поперечном разрезе. Интересны его исследования в области геологии – описания осадочных пород, объяснения морских отложений в горах Италии. Как ученый-оптик, он знал, что зрительные образы на роговице глаза проецируются в перевернутом виде. Вероятно, первым применил для зарисовок пейзажей камеру-обскуру (от лат. camera – комната, obscurus – темный), представляющую собой закрытый ящик с небольшим отверстием в одной из стенок; лучи света отражаются на матовом стекле, находящемся на другой стороне ящика, и создают перевернутое цветное изображение. Камера-обскура использовалась пейзажистами XVIII в. для точного изображения городских ландшафтов.
Среди рисунков Леонардо – проект инструмента для измерения интенсивности света, фотометр, воплощенный в жизнь лишь три века спустя, легкие башмаки для хождения по воде, спасательный круг, перепончатые перчатки для плавания, прибор для подводного перемещения, схожий с современным скафандром, машины для производства веревки, шлифовальные станки и многое другое. Общаясь с математиком Лукой Пачоли, автором учебника «О Божественной пропорции», Леонардо увлекся его концепцией и создал иллюстрации к учебнику.
Леонардо выступал и как архитектор, хотя ни один из его проектов не был осуществлен. Мастер участвовал в конкурсе на проект центрального купола Миланского собора, создал проект мавзолея для членов королевской семьи в египетском стиле, проект по возведению через пролив Босфор огромного моста, под которым могли бы проходить суда. В Милане Леонардо начал писать «Трактат о живописи», работу над которым продолжал всю жизнь, но так и не закончил. В многотомном справочнике Леонардо рассказывал, как воссоздать на полотне окружающий мир, о линейной и воздушной перспективе, пропорциях, анатомии, геометрии, механике, оптике, о взаимодействии цветов, рефлексах… Вспоминал он и о давнишней привычке, появившейся у него в ранней молодости – делать записи и зарисовки в маленьких альбомчиках: «Ты сможешь частенько поразвлечь себя, когда выходишь отдохнуть и прогуляться на свежем воздухе, если будешь наблюдать и делать зарисовки людей. Они разговаривают, или спорят друг с другом, или смеются, или бросаются друг на друга с кулаками… все это ты запечатлеешь быстрыми штрихами в маленьком карманном альбомчике, который всегда будешь носить с собой. И пусть в нем будет слегка подцвеченная бумага, чтобы ты не смог стереть нарисованного, а всякий раз должен был перевернуть страничку. Такие зарисовки нельзя ни в коем случае стирать, их надобно сохранять с крайним прилежанием, потому что существует столько форм и действий, что память не способна их удержать. Поэтому тебе следует хранить эти наброски: они примеры для тебя и твои учителя» [2]. Этот отрывок очень хорошо объясняет, почему сохранилось большое количество рисунков Леонардо: он крайне редко их выбрасывал.